INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL

Acciones del Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial

El Instituto Nacional de Tecnología Industrial en el marco del diseño, instalación y puesta en marcha de una Planta de Bioprocesos inauguró el Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial. Esta nueva institución procura posicionarse como lugar de referencia de la producción biológica industrial a partir de los siguientes objetivos: incorporar las nuevas tecnologías básicas moleculares, facilitar la interacción entre la biología y la industria e impulsar la transferencia de los resultados de la investigación; procesos destinados especialmente a pequeñas y medianas empresas (PyMES), al sector privado y al sector público.

INTRODUCCION

El Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) viene desarrollando desde hace cinco años el Programa de Biotecnología.

La tarea del INTI se centra en el desarrollo de la biotecnología industrial, que se define como la capacidad de producir un producto o un compuesto químico de interés industrial mediante enzimas o microorganismos.

En este marco, el 16 de setiembre pasado, con la presencia de la Presidenta de la Nación, quedó inaugurado el nuevo Centro del INTI de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial y su Planta de Bioprocesos, en el Parque Tecnológico Miguelete, sede central del INTI, en el Partido de San Martín, Provincia de Buenos Aires.

La biotecnología industrial incluye la tecnología enzimática o la tecnología de fermentación como etapas productivas.

Como herramienta central para el desarrollo de este proyecto el INTI se centró en el "Diseño, Instalación y Puesta en marcha de una Planta de Bioprocesos".

OBJETIVOS

Los objetivos del Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial, que se inauguró con 20 asociados mayoritariamente del sector privado y algunas instituciones del sector público, son:

• Instalar al INTI como lugar de referencia de la producción biológica industrial, facilitando los desarrollos productivos propios o de terceras instituciones.

• Incorporar las nuevas tecnologías básicas moleculares y las de procesos al sector productivo especialmente en pequeñas y medianas empresas (PyMES).

Facilitar la interacción entre la biología y la industria a través de proyectos de desarrollo y transferencia tecnológica.

• Impulsar la transferencia de los resultados de la investigación, tanto al área privada como al uso social y público.

La base de cualquier proceso biotecnológico, también llamado bioproceso, es el uso de enzimas o células enteras, principalmente microorganismos, a escala.

AREAS DE INVESTIGACION

El Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial consta de varias áreas independientes, mantenidas bajo condiciones ambientales controladas, donde se ejecutan las diversas etapas de los procesos de desarrollo:

Area molecular, microbiología y control de calidad.

Area de fermentación y cultivo celular masivo.

Area de purificación.

Area de gestión.

Areas auxiliares.

DISCIPLINAS DE TRABAJO

En cuanto a su campo de trabajo, se extenderá en:

• Asesoramiento técnico y de gestión sobre temas de transferencia de biotecnología.

• Tecnologías enzimáticas.

• Tecnología de ADN Recombinante.

• Cultivos celulares, microorganismos y células animales.

• Purificación y conservación de macromoléculas.

• Bioanalítica.

• Estudio de factibilidad técnica de proyectos.

• Optimización de procesos y puesta a punto de condiciones productivas preexistentes.

• Estudio y producción de prototipos a escala piloto de: biomasa, metabolitos, inóculos para la industria.

Asimismo, desarrollará cursos de capacitación y seminarios periódicos sobre temas de biotecnología.

EL PROYECTO

El Proyecto "Diseño, Instalación y Puesta en marcha de una Planta de Bioprocesos" incluye tres etapas:

• La Etapa 1 comprende el diseño, construcción y puesta en marcha de la planta de bioprocesos hasta una escala de Upstream y Downstream de 75 litros. Esta etapa se encuentra finalizada.

• En la Etapa 2 se incluye la extensión de la línea de fermentación hasta los 750 litros. Esto significará un aumento de 10 veces en la capacidad máxima de producción a escala piloto.

• Durante la Etapa 3 se ampliarán las instalaciones del laboratorio para el trabajo con líneas celulares de mayor complejidad, muy utilizadas en la producción de medicamentos (cultivo de células de mamíferos, insectos e hibridomas entre otros). También se construirán espacios donde las empresas puedan "hospedarse" temporalmente mientras interactúan con los profesionales del INTI, fomentando la transferencia de tecnología y/o el desarrollo de nuevos procesos.

En cada una de estas etapas, el programa trabajará sobre proyectos solicitados o establecidos con empresas quienes luego adoptarán los procesos desarrollados. Esto asegura el éxito de la transferencia y la recuperación de la inversión realizada.

Para aquellos requerimientos que provengan del ámbito académico se ofrecerán, además de las facilidades para el proceso de escalado, los análisis económicos y de mercado y se buscará, junto a otros actores, potenciales interesados en adoptar estos desarrollos o nuevos productos.

Esta iniciativa ofrece, entonces, las herramientas necesarias para dominar tecnología de producción en escala, a menores costos y con la posibilidad de contar con la protección legal de exclusividad.

Como conclusión, el Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial buscará lograr la articulación pública y privada aportando el desarrollo a escala a través de su planta de bioprocesos.

Esto incluye favorecer el desarrollo de nuevos productos y tecnologías industriales en los ámbitos académicos o de investigación básica y facilitar/acelerar la implementación de estos nuevos conocimientos en las industrias y sus procesos.

INICIATIVAS

Algunas de las iniciativas sobre las que se está trabajando son las siguientes:

Asesoramiento técnico en el escalado productivo de bioinsecticidas altamente específicos (insecticidas biológicos) para una empresa nacional que fabrica y comercializa productos para atacar a las larvas de mosquito donde se reproduce el virus del dengue.

Desarrollo de enzimas (elaboradas por las técnicas de ADN recombinante) para la industria de la alimentación para mejorar su presentación y calidad, la industria de limpieza en general (se agregan a los polvos detergentes o líquidos), también para otras industrias como la textil, etc.

Trabajo con el laboratorio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Buenos Aires (UBA) para escalar dos proteínas recombinantes allí desarrolladas que tienen actividades en cicatrizaciones, o como antiinflamatorios y probablemente como antiinfecciosas o en oncología.

¿QUE ES LA BIOTECNOLOGIA?

La biotecnología se define como el uso de organismos vivos o partes de ellos (estructuras subcelulares, moléculas) para la producción de bienes y servicios.

En esta definición se encuadran actividades que el hombre ha venido desarrollando por miles de años, como la producción de alimentos fermentados tales como pan, yogurt, vinos, cerveza, etc.

No obstante, la biotecnología moderna es aquella que, contemplando la definición anterior, hace uso y dominio de la información genética.

El nacimiento de la ingeniería genética, a principios de la década del setenta, sentó las bases de esta nueva actividad que permitió transferir genes (información genética) de una especie a otra y por lo tanto "programar" organismos vivos para que realicen diversas tareas.

Este campo resulta aún de mayor relevancia por tratarse de una tecnología horizontal que cruza o se incorpora en la mayoría de los sectores productivos tradicionales, entre otros, se destacan a continuación:

• Agropecuario.

• Alimentos.

• Químico.

• Farmacéutico.

• Minería.

• Medio ambiente y energético.

En este contexto, la biotecnología es considerada hoy como un campo estratégico y prioritario en todos los países industriales.

Asimismo, dado su grado de intervención, se la suele calificar como una "tecnología ciencia-intensiva", fuertemente ligada a la investigación básica que beneficia a la sociedad en forma de nuevos medicamentos, nuevos alimentos, control del medio ambiente, nuevos materiales; y a empresas industriales que están muy cercanas a las universidades y a los centros de investigación.

Etapas del bioproceso

Etapa de desarrollo

Incluye la selección de aquellos factores que maximicen la productividad del proceso, entre otros: la selección del medio de cultivo óptimo para el crecimiento de los microorganismos, el mejoramiento de la transferencia de gases y nutrientes en el sistema y el desarrollo de estrategias en los diferentes modos de operación del paso productivo (por ejemplo: fermentación discontinua, continua o fed-batch).

El desarrollo también incluye la definición de las etapas de purificación, estabilización y formulación del producto deseado.

Proceso upstream

Incluye la generación de biomasa: el crecimiento de microorganismos (bacterias, levaduras u hongos) en un biorreactor (fermentador) en las condiciones seleccionadas en la etapa de desarrollo y la producción del producto de interés.

También incluye la separación inicial del medio del biorreactor, recuperación de los microorganismos, ruptura celular (de ser necesario) y estabilización del producto de interés.

Proceso downstream

Incluye la purificación (al nivel requerido por las autoridades o por las características intrínsecas del producto) y la formulación necesaria para conseguir el producto final deseado.

En general es la etapa que determina la economía del proceso.

Algunos de los productos que se pueden generar por vía fermentativa tienen que ver con las producciones biológicas "clásicas" aplicadas a la medicina, alimentación y usos industriales, como por ejemplo: los antibióticos, aminoácidos, vitaminas y enzimas.

Sin embargo, desde hace 25 años la tecnología de ADN recombinante ha permitido producir proteínas de diversos orígenes, incluso humanas, en bacterias, levaduras, plantas y animales.

Basados en estos conocimientos y nuevas tecnologías, es que la planta de bioprocesos del INTI fue delineada como "Planta Modelo Multipropósito", es decir que está diseñada con el objetivo de poder trabajar con un amplio rango de microorganismos y procesos para aplicaciones tan diferentes como la fabricación de medicamentos, aditivos para alimentos y/o procesos industriales en general.

Para ello cuenta con una superficie cubierta de aproximadamente 350m2, equipada con un sistema de presión diferencial con filtros de aire "HEPA", lo que permite mantener protegido tanto el ambiente como los productos que allí se desarrollan.

De este modo, se observa el cumplimiento de las normas requeridas por las autoridades sanitarias nacionales e internacionales.

También se espera durante el 2010, obtener la certificación de "Buenas Prácticas de Manufactura" requeridas para desarrollos con la industria farmacéutica.

A través de su planta de bioprocesos, el INTI acompañará el desarrollo de las bioindustrias posibilitando que los conocimientos generados por los científicos en la República Argentina lleguen a la etapa productiva.

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NOTA: Para profundizar la información se recomienda comunicarse con las siguientes direcciones electrónicas: Director: Alberto Díaz: adiaz@inti.gob.ar, y Coord. U.T. Desarrollos Biotecnológicos: Maria de los Angeles Cappa: mariang@inti.gob.ar.